Это круто! Создан трехмерный аналог графена

17.01.2014, 17:25  Владимир Покровский

http://slon.ru/images3/213/1000000/464/1044764.jpg

Сразу две группы физиков США – одна из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, другая из Пенсильванского университета – заявили о создании трехмерного аналога графена. Когда какое-нибудь важное открытие совершается сразу несколькими группами, то журнал предпочитает собрать их работы вместе в одном выпуске, даже если они и несколько разделены по времени. Здесь, похоже, не тот случай: открытие, без сомнения очень важное, появилось одновременно в двух главных научных журналах, Science и Nature. Эти журналы, вечно конкурирующие между собой, предпочитают не дублировать темы друг друга, и потому не очень верится, что публикации вышли одновременно по договоренности.

Химически полученная структура к одноатомной пленке углерода не имеет никакого отношения. В обоих случаях трехмерный «графен» был создан на основе кристаллов, хоть и разных, но состоящих из молекул, которые содержат натрий и висмут. И в обоих случаях это был давно предсказанный теоретически, но до сих пор не реализованный «трехмерный топологический полуметалл Дирака», квантовая материя, где электроны имеют такую же невиданную свободу, что и в графене, если не большую.

Электроны там собираются в некие конусы, а точки, где эти конусы соприкасаются своими вершинами, называются точками Дирака. Электроны в таком веществе становятся намного мобильнее и летают намного быстрее. Из-за этого оно приобретает такие свойства, о которых другие материалы, кроме графена, не могут даже мечтать.

http://www.sciencemag.org/content/329/5992/659/F2.large.jpg
Как меняется конфигурация конусов Дирака под воздействием внешнего магнитного поля

Зато электронщикам такие материалы только что не снятся во сне. Намного более сильная связь между их электрическими и магнитными характеристиками электронов позволяет легко управлять их спинами с помощью электрического поля. Это как раз то, что нужно для спинтроники, технологии будущего, с помощью которой информация будет кодироваться не зарядами электронов и атомов, а их спинами. Новые материалы намного чувствительнее к внешним магнитным полям, что позволит создавать жесткие диски с куда большей плотностью информации.

http://slon.ru/fast/future/eto-kruto-so … 4764.xhtml